(57)【要約】  薬液判定装置（１０）は、パターン投影部（１２）と、薬液（１５）が充填された薬剤容器（１６）を載置する載置部（１３）と、撮像カメラ（１４）と、画像処理部（１１）と、を備える。パターン投影部の明暗のパターンを薬剤容器を透過させて撮像カメラで撮像した撮像画像情報と基準画像情報とを画像処理部で比較して、薬液又は薬剤容器の種類を判定する。。
2011145351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
明暗のパターンを投影するパターン投影部と、
内部に薬液を有すると共に透過性を有する薬剤容器を載置する載置部と、
前記薬剤容器を透過した前記明暗のパターンを撮像画像情報として撮像する撮像カメラと、
データベースから判定の基準となる基準画像情報を取得し、前記基準画像情報と前記撮像画像情報とを比較して前記薬液又は前記薬剤容器の種類を判定する画像処理部と、を備える
薬液判定装置。
【請求項２】
前記撮像カメラで前記薬剤容器の肩部を少なくとも撮像して前記撮像画像情報を取得する
請求項１に記載の薬液判定装置。
【請求項３】
前記基準画像情報及び前記撮像画像情報は、それぞれ、前記薬剤容器のみを透過して撮像された画像情報と前記薬剤容器及び前記薬液を透過して撮像された画像情報とを含む情報である
請求項１又は２に記載の薬液判定装置。
【請求項４】
前記基準画像情報及び前記撮像画像情報は、それぞれ、前記薬液の液面と前記液面の上部及び下部とを含む画像情報である
請求項１又は２に記載の薬液判定装置。
【請求項５】
前記薬剤容器の底部と隣接する前記載置部の一部は、透明な部材又は空洞であり、
前記基準画像情報及び前記撮像画像情報は、それぞれ前記薬剤容器の前記底部と前記底部の上部及び下部とを含む画像情報である
請求項４に記載の薬液判定装置。
【請求項６】
前記載置部は、前記薬液が充填された前記薬剤容器に加えて、前記薬剤容器に注射針を挿入したシリンジが、前記薬剤容器と一体化した状態で載置され、
前記パターン投影部は、一体化した状態の前記薬剤容器と前記シリンジとに前記明暗のパターンを投影する
請求項１又は２に記載の薬液判定装置。
【請求項７】
前記明暗のパターンは、水平方向と交差する方向沿いの２色の縞状のパターンである
請求項１又は２に記載の薬液判定装置。
【請求項８】
前記２色の縞状のパターンの色は、互いに同系色の関係にある
請求項７に記載の薬液判定装置。
【請求項９】
前記２色の縞状のパターンの色は、互いに補色の関係にある
請求項７に記載の薬液判定装置。
【請求項１０】
判定対象である薬液を内部に有すると共に透過性を有する薬剤容器を載置部に載置し、
データベースから判定の基準となる基準画像情報を取得し、
前記基準画像情報に基づいて決定された明暗のパターンを、前記載置部に載置された前記薬剤容器の背面から投影し、
前記明暗のパターンを前記薬剤容器を透過させて観察して撮像画像情報として撮像し、
前記基準画像情報と前記撮像画像情報とを比較して、前記薬液又は前記薬剤容器の種類を判定する
薬液判定方法。
【請求項１１】
前記撮像画像情報が、前記薬剤容器の肩部を含む画像情報である
請求項１０に記載の薬液判定方法。
【請求項１２】
前記基準画像情報及び前記撮像画像情報は、それぞれ前記薬液の液面と前記液面の上部及び下部とを含む画像情報である
請求項１０又は１１に記載の薬液判定方法。
【請求項１３】
前記基準画像情報及び前記撮像画像情報は、それぞれ前記薬剤容器のみを透過して撮像された画像情報と、前記薬剤容器及び前記薬液を透過して撮像された画像情報とを含む情報である
請求項１０又は１１に記載の薬液判定方法。
【請求項１４】
前記薬剤容器の底部と隣接した前記載置部の一部は、透明な部材又は空洞であり、
前記基準画像情報及び前記撮像画像情報は、前記薬剤容器の底部と前記底部の上部及び下部とを含む画像情報である
請求項１２に記載の薬液判定方法。
【請求項１５】
前記明暗のパターンは、水平方向と交差する方向沿いの２色の縞状のパターンである
請求項１０又は１２に記載の薬液判定方法。
【請求項１６】
前記２色の縞状のパターンの色は、互いに補色の関係にある
請求項１５に記載の薬液判定方法。
【請求項１７】
前記２色の縞状のパターンの色は、互いに補色の関係にある
請求項１５に記載の薬液判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病院などで使用される注射薬などの薬液と、この薬液が入った薬剤容器を判定する薬液判定装置及び薬液判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、病院では、数種類の薬液を一人の入院患者に施用する機会が多い。この時に、必要な薬液の種類又は／及び薬剤容器のサイズの確認などは、看護師又は薬剤師の目視に頼っている。そのため、病院では、薬剤容器の取り揃えの間違い、取り揃えた薬剤容器の確認の誤り、又は、薬液量の量的把握の間違いなどが、生じることがある。また、病院などで施用される薬液の中には、安全性に十分配慮して取り扱うべき薬液もある。そのため、所望の薬液の取り違えなどの間違いがなく、作業負担が少ない薬液判定装置の開発が望まれている。【０００３】
このような装置として、複数種類の液体の入った容器において、それぞれの液体の液量を把握するために、液体と気体の界面である液面及び互いに混和しない液相間の界面の位置を正確且つ自動的に検出する装置が、提案されている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
図１４Ａ及び図１４Ｂは、従来の界面位置検出装置を示す。図１４Ａは、界面位置検出装置の概略構成を示す斜視図である。図１４Ｂは、界面位置を検出するために撮像された画像の例を示す図である。【０００５】
図１４Ａに示すように、容器１には、２種類の液体Ｌ１、Ｌ２が入れられている。この容器１では、液体Ｌ１が上部に、液体Ｌ２が下部に分離して入っている。液体Ｌ１と空気との間には、界面Ｓ１が形成されている。液体Ｌ１と液体Ｌ２との間には、界面Ｓ２が形成されている。しかしながら、一般に、液体Ｌ１、Ｌ２は無色透明で、容器１も無色透明な容器であるため、２つの界面Ｓ１、Ｓ２の判別は困難である。【０００６】
特許文献１の界面位置検出では、これらの２つの界面Ｓ１、Ｓ２の位置を視覚的に把握し易くするために、左半部２ａを黒く、右半分２ｂを白く塗り分けた背景板２を、容器１の背後に配置している。正面には、液体Ｌ１、Ｌ２が入った容器１の画像を撮像するために、画像処理装置４に接続された撮像装置３が配置されている。なお、容器１と背景板２との距離は、容器１及び液体Ｌ１、Ｌ２により形成される円柱レンズ５の焦点距離より長く選定されている。そのため、撮像装置３を用いて、円柱レンズ５（容器１及び液体Ｌ１、Ｌ２）を通して正面側から背景板２の色分け模様を撮像した画像は、図１４Ｂに示すように、その白黒の模様が左右反転する。【０００７】
まず、２つの界面Ｓ１、Ｓ２を判別するために、図１４Ｂに示す画像において、背景板２の白黒の模様の境界を示す縦線Ｖの容器１に対する位置が、検出される。すなわち、図１４Ｂの画像を水平方向にスキャンして、円柱レンズ５（容器１）内の白黒の模様の境界を示す縦線Ｖの位置を検出する。これを、例えば容器１の上部から下部に、矢印６に沿って順次行う。すると、図１４Ｂに示すように、空気の部分における背景板２の縦線Ｖが縦線Ｖ０となり、液体Ｌ１の部分における背景板２の縦線Ｖが縦線Ｖ１となり、液体Ｌ２の部分における背景板２の縦線Ｖが縦線Ｖ２となる。よって、縦線Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２の位置の位置が、明確になる。ここで、それぞれ縦線Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２の位置がずれているのは、気体及び液体の屈折率が異なるためである。これにより、縦線Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２が不連続となる水平の位置が、２つの界面Ｓ１、Ｓ２としてそれぞれ検出される。そして、これら２つの界面Ｓ１、Ｓ２の容器１に対する位置により、液体Ｌ１、Ｌ２の液量が算出される。これらの操作は、容器１の画像を撮像装置３で撮像して、この画像を画像処理装置４で解析することにより、行うことができる。したがって、界面の位置を検出して、容器１に入っている液体の液量を算出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２４１２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記で説明した特許文献１の技術においては、薬液の界面高さしか分からず、薬液の種類や量、薬剤容器の種類が目的のものと異なっていても、誤りを検出できないという課題があった。【００１０】
本発明は、この課題を解決するものであり、薬液と薬剤容器の種類が目的としているものであることを正確に判定できる、薬液判定装置及び薬液判定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するため、以下のように構成している。【００１２】
本発明の１つの態様によれば、明暗のパターンを投影するパターン投影部と、
内部に薬液を有すると共に透過性を有する薬剤容器を載置する載置部と、
前記薬剤容器を透過した前記明暗のパターンを撮像画像情報として撮像する撮像カメラと、
データベースから判定の基準となる基準画像情報を取得し、前記基準画像情報と前記撮像画像情報とを比較して前記薬液又は前記薬剤容器の種類を判定する画像処理部と、を備える薬液判定装置を提供する。【００１３】
本発明の別の態様によれば、判定対象である薬液を内部に有すると共に透過性を有する薬剤容器を載置部に載置し、
データベースから判定の基準となる基準画像情報を取得し、
前記基準画像情報に基づいて決定された明暗のパターンを、前記載置部に載置された前記薬剤容器の背面から投影し、
前記明暗のパターンを前記薬剤容器を透過させて観察して撮像画像情報として撮像し、
前記基準画像情報と前記撮像画像情報とを比較して、前記薬液又は前記薬剤容器の種類を判定する、薬液判定方法を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の薬液判定装置及び薬液判定方法によれば、薬液と薬剤容器の種類が目的としているものであることを正確に判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本発明のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての実施形態に関連した次の記述から明らかになる。この図面においては、
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の第１実施形態にかかる薬液判定装置を示す斜視図であり、
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の第１実施形態にかかる薬液判定装置の画像処理部を示すブロック図であり、
【図２】図２は、本発明の第１実施形態にかかる薬液判定方法の動作フローチャートであり、
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の第１実施形態にかかる薬液判定装置で使用される画像情報の例において、撮像カメラにより撮像された撮像画像情報の一例を示す図であり、
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明の第１実施形態にかかる薬液判定装置で使用される画像情報の例において、データベースに記憶されている基準画像情報の一例を示す図であり、
【図４】図４は、本発明の第１実施形態にかかる薬液判定方法のうちの画像情報に関する部分の動作フローチャートであり、
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の第１実施形態にかかる薬液判定装置の載置台上の薬剤容器を介して見た明暗のパターンの撮像画像の一例を示す図であり、
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａの矢印４２の方向から見た側面図であり、
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の第１実施形態にかかる薬液判定装置において撮影したそれぞれの撮像画像情報を示す図［（１）と（２）では、縞状の明暗のパターンの繰り返し周期が異なる場合の撮像画像情報を示す図］であり、
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の第１実施形態にかかる薬液判定装置において撮影したそれぞれの撮像画像情報を示す図［（３）から（５）は、同じ薬液が入っているが直径がそれぞれ異なる薬剤容器の場合の撮像画像情報を示す図］であり、
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の第１実施形態にかかる薬液判定装置において撮影したそれぞれの撮像画像情報を示す図［（１）と（２）では、縞状の明暗のパターンの繰り返し周期が異なる場合の撮像画像情報を示す図］であり、
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の第１実施形態にかかる薬液判定装置において撮影したそれぞれの撮像画像情報を示す図［（３）から（５）は、同じ薬剤容器にそれぞれ異なる薬液が入っている場合の撮像画像情報を示す図］であり、
【図８】図８は、明暗のパターンをカラー表示にした場合の取得した撮像画像情報を示す図で、（１）は、明暗のパターンに薬液と同系色のカラー表示を使用した場合の撮像画像情報を示す図であり、（２）は、明暗のパターンに薬液色の補色のカラー表示を使用した場合の撮像画像情報を示す図であり、
【図９】図９は、縞状のパターンのカラー表示を用いる時の一例を示すフローチャートであり、
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の第１実施形態にかかる他の薬液判定装置の概略構成の正面図であり、
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明の第１実施形態にかかる他の薬液判定装置の概略構成であって、図１０Ａの矢印２０ａの方向から見た側面図であり、
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明の第２実施形態にかかる薬液判定装置の概略構成の正面図であり、
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、本発明の第２実施形態にかかる薬液判定装置の概略構成であって、図１１Ａの矢印４０ａの方向から見た側面図であり、
【図１２】図１２は、本発明の第２実施形態にかかる薬液判定装置により撮像した、薬液を吸引した状態のシリンジ及び薬剤容器の撮像画像情報の一例を示す図であり、
【図１３】図１３は、針を介して薬剤容器と一体化したシリンジに縞状のパターンを投影してシリンジ内の薬液の液面などを検出する時の一例を示すフローチャートであり、
【図１４Ａ】図１４Ａは、従来の界面位置検出装置の概略構成を示す斜視図であり、
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、従来の界面位置検出方法を説明するための画像例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合もある。また、図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。
【００１７】
（第１実施形態）
図１Ａは、本発明の第１実施形態にかかる薬液判定装置１０を示す斜視図である。図１Ｂは、薬液判定装置１０の画像処理部１１を示すブロック図である。
【００１８】
図１Ａに示すように、本第１実施形態の薬液判定装置１０は、パターン投影部１２と、載置部１３と、撮像カメラ１４と、画像処理部１１と、を備えている。
【００１９】
ここで、パターン投影部１２は、明暗のパターン１２ａを投影する。パターン投影部１２としては、光源から薬剤容器（例えばバイアル）１６に向けて板状の部材を介して所定の明暗のパターン１２ａが投影される投影装置、又は、所定の明暗のパターン１２ａを表示させる液晶表示装置など、明暗のパターン１２ａを投影する装置ならば使用可能である。所定の明暗のパターン１２ａは、例えば、水平方向と交差する方向（例えば上下方向）沿いに、長尺でかつ上下方向に明るさが一様で一定幅の帯状の明るいパターン（例えば白色の帯状パターン）と、一定幅の帯状の暗いパターン（例えば黒色の帯状パターン）とが、交互に配置されたパターンを意味する。パターンの幅は、一定幅でなくてもよいが、画像処理などの負荷が小さくなるため、一定幅の方が好ましい。パターンの幅の寸法は、撮像画像情報１９内の薬剤容器１６中に、少なくとも３本のパターンが含まれるような幅寸法とする。撮像画像情報１９内の薬剤容器１６中のパターンが３本未満では、正確な判定が困難であるためである。発明者らの検証により、撮像画像情報１９内の薬剤容器１６中のパターンが３本〜８本が好ましいことが分かった。撮像画像情報１９内の薬剤容器１６中のパターンが８本より多いと、パターン１本あたりの画像ピクセル数が少なくなり、画像マッチング精度に影響を及ぼすため、好ましくない。したがって、明暗のパターン１２ａは、判定対象の薬剤容器１６及び薬液１５に基づいて適切なものが選択されるのが好ましい。適切な明暗のパターン１２ａの選択方法としては、データベース１７などに薬剤容器１６及び薬液１５と明暗のパターン１２ａとの関係情報を記憶させておき、この関係情報に基づいて選択する方法がある。
【００２０】
載置部１３は、パターン投影部１２の前に配置された板状の部材であって、透過性を有する。載置部１３の一例としては、例えば、透明な板状の部材がある。透過性を有する載置部１３には、薬剤容器１６が載置される。この薬剤容器１６は、内部に薬液１５を有する（内部に薬液１５が保存された）容器である。
【００２１】
また、撮像カメラ１４は、パターン投影部１２の明暗のパターン１２ａに対向しかつ載置部１３の前方に配置される。そして、この撮像カメラ１４は、薬剤容器１６を透過したパターン投影部１２の明暗のパターン１２ａを、撮像する。
【００２２】
画像処理部１１は、撮像カメラ１４に接続されて、撮像カメラ１４により撮像された撮像画像情報を処理して薬液判定を行う。
【００２３】
図１Ｂのブロック図に示すように、画像処理部１１は、画像入力部１１ａと、情報入力部１１ｂと、画像選択部１１ｃと、画像マッチング部１１ｄと、記憶部１１ｅと、を有している。
【００２４】
ここで、画像入力部１１ａは、撮像カメラ１４と接続されて、撮像カメラ１４で撮像された撮像画像情報が入力される。入力された撮像画像情報は、記憶部１１ｅに記憶される。
【００２５】
情報入力部１１ｂは、薬液１５及び薬剤容器１６の種類に関する情報を少なくとも含む薬剤情報が入力される。情報入力部１１ｂには、作業者による入力だけでなく、この薬液判定装置の上位の院内システム（電子カルテ等）からの入力も含むことができ、上位の院内システム（電子カルテ等）に含まれる基準画像情報なども情報入力部１１ｂに入力される場合もある。入力された薬剤情報は、記憶部１１ｅに記憶される。ここで、薬剤情報とは、薬液判定装置を使用する作業者から、判定すべき薬液及び薬剤容器として入力された情報である。情報入力部１１ｂに情報を入力する具体的な入力手段としては、パーソナルコンピュータのキーボード、マウス、タッチパネル、音声入力装置、又は、外部の薬剤情報データベースに自動的にアクセスするアクセスプログラム（アクセス手段又はアクセス部）などがある。
【００２６】
データベース（ＤＢ）１７は、薬液判定装置１０内に配置されたデータベース、又は、薬液判定装置１０外に配置されてインターネットなどの通信回線を介して接続可能なデータベースである。このデータベース１７には、薬液１５及び薬剤容器１６の種類に関する情報であって、薬液１５又は薬剤容器１６の判定の基準となる基準画像情報１８が記憶されている。具体的には、基準画像情報１８は、判定すべき薬液１５が保存された基準となる薬剤容器を透過した明暗のパターン１２ａを撮像カメラ１４により撮像した画像情報である（図３Ｂ参照）。
【００２７】
画像選択部１１ｃは、薬液判定装置を使用する作業者からの判定すべき薬液の情報に基づき、情報入力部１１ｂ又はデータベース（ＤＢ）１７から、あらかじめ入力されていて判定の基準となる基準画像情報１８を選択して取得する。取得した基準画像情報１８は、記憶部１１ｅに記憶される。
【００２８】
画像マッチング部１１ｄは、それぞれ記憶部１１ｅに記憶された、画像選択部１１ｃで取得した基準画像情報１８と、画像入力部１１ａに入力された撮像画像情報１９と、を比較する。
【００２９】
上述の情報を基に、画像マッチング部１１ｄは、基準画像情報１８と撮像画像情報１９とが、同じ画像情報であるか否かを判定する。これにより、画像マッチング部１１ｄは、薬液１５又は／及び薬剤容器１６の種類又は／及び形状を識別する。
【００３０】
詳しくは後述するようが、この構成を用いて、薬液１５の種類又は／及び薬剤容器１６の形状を瞬時に正確に判定する。
【００３１】
次に、本第１実施形態の薬液判定装置１０の基本的な動作、及び、薬液判定装置１０を用いた薬液判定方法について説明する。
【００３２】
図２は、本発明の第１実施形態にかかる薬液判定装置１０を用いた薬液判定方法の動作フローチャートを示す。図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の第１実施形態にかかる薬液判定装置１０で使用される画像情報の例を示す図である。図３Ａは、撮像カメラ１４により撮像された撮像画像情報の一例を示す図である。図３Ｂは、データベース１７に記憶されている基準画像情報の一例を示す図である。図４は、本発明の第１実施形態にかかる薬液判定方法のうちの画像情報に関する部分の動作フローチャートを示す。図５Ａは、載置台１３ａ上の薬剤容器１６を透過させて見た明暗のパターン１２ａの撮像画像の一例を示す図である。図５Ｂは、載置台１３ａ上の薬剤容器１６を透過させる状態の図（図５Ａの矢印４２の方向から見た側面図）である。
【００３３】
図２に示すように、本第１実施形態の薬液判定方法は、載置ステップＳ１と、入力ステップＳ２と、基準画像情報取得ステップＳ３と、投影ステップＳ４と、撮像ステップＳ５と、画像マッチングステップＳ６と、を備えた方法である。
【００３４】
ここで、載置ステップＳ１は、判定の対象である薬液１５が保存された薬剤容器１６を載置部１３に載置するステップである。
【００３５】
次いで、入力ステップＳ２は、載置ステップＳ１で載置部１３に載置された薬剤容器１６の種類及びその薬剤容器１６中の薬液１５の種類に関する情報を少なくとも含む薬剤情報を、情報入力部１１ｂに入力して、記憶部１１ｅに記憶するステップである。ここで、情報入力部１１ｂへの入力とは、入力手段からの作業者による入力、又は、上位の院内システム（例えば、電子カルテ等）からの入力である。また、薬剤情報とは、薬液判定装置を使用する作業者から、判定すべき薬液及び薬剤容器として入力された情報である。
【００３６】
次いで、基準画像情報取得ステップＳ３は、記憶部１１ｅに記憶された薬剤情報に基づき、情報入力部１１ｂ又はデータベース１７から、判定の基準となる基準画像情報を、画像選択部１１ｃにより選択して取得するステップである。
【００３７】
次いで、投影ステップＳ４は、基準画像情報取得ステップＳ３で取得された基準画像情報に基づいて、パターン投影部１２により、対応する明暗のパターン１２ａを載置部１３に載置された薬剤容器１６の背面から投影するステップである。この投影ステップＳ４は、入力ステップＳ２又は基準画像情報取得ステップＳ３と同時に行ってもよい。ここで、撮像のタイミングを制御するために、投影ステップＳ４でパターン投影部１２により明暗のパターン１２ａが投影されているという情報を、撮像カメラ１４に送信する。
【００３８】
次いで、撮像ステップＳ５は、投影ステップＳ４でパターン投影部１２により投影された明暗のパターン１２ａを、薬剤容器１６及びこの中に保存された薬液１５を介して撮像カメラ１４で観察し、撮像画像情報として撮像カメラ１４で撮像するステップである。撮像のタイミングは、パターン投影部１２により明暗のパターン１２ａが投影された情報が撮像カメラ１４に送信されて入力された後である。
【００３９】
次いで、画像マッチングステップＳ６は、画像マッチング部１１ｄにより、基準画像情報取得ステップＳ３で取得された基準画像情報と撮像ステップＳ５で取得した撮像画像情報とが、同じ画像情報であるか否かを判定するステップである。同じ画像情報であるか否かの判定は、画像マッチング部１１ｄにより、基準画像情報と撮像画像情報との類似度が、予め設定した閾値以上であるか否かで判定する。
【００４０】
そして、画像マッチングステップＳ６において、基準画像情報と撮像画像情報とが同じ画像情報であることを、画像マッチング部１１ｄで判定することにより、薬液１５又は／及び薬剤容器１６の種類又は／及び形状が、扱うべき対象とのものと一致しているか否かを判定する。詳しくは後述するが、画像マッチングステップＳ６は、容器確認ステップＳ６Ａと薬液確認ステップＳ６Ｂとを含んでいる。
【００４１】
次に、薬液判定装置１０の基本的な動作について具体的に説明する。
【００４２】
まず、図１Ａに示すように、判定の対象となる薬液１５及び薬液１５が入った薬剤容器１６が、薬液判定装置１０の載置部１３に載置される。具体的には、この薬剤容器１６は、明暗のパターン１２ａを投影するパターン投影部１２と、薬剤容器１６を通して撮像する撮像カメラ１４との間の所定の位置に、載置される（載置ステップＳ１）。
【００４３】
図４は、入力ステップＳ２から画像マッチングステップＳ６までのフローの中で、具体的な画像情報の取り扱いに関するフローチャートである。
【００４４】
まず、判定の対象となる薬液１５又は／及び薬剤容器１６の種類又は／及び形状に関する情報である薬剤情報が、画像処理部１１の情報入力部１１ｂに入力される（入力ステップＳ２、ステップＳ１０１）。ここで、薬剤情報の一例としては、薬液１５の色、粘度、屈折率、若しくは、薬液量がある。また、薬剤情報の他の一例としては、薬剤容器１６の大きさ、色、材質、若しくは、屈折率などがある。このような薬剤情報は、例えばパーソナルコンピュータ（図示せず）に蓄積された薬剤情報データベースから、通信手段により情報入力部１１ｂに入力され、記憶部１１ｅで記憶される。あるいは、このパーソナルコンピュータのキーボードなどから入力された薬剤情報は、同様の通信手段により情報入力部１１ｂに入力され、記憶部１１ｅで記憶される。
【００４５】
薬剤情報を情報入力部１１ｂに入力して記憶部１１ｅで記憶した後、この薬剤情報に対応した投影パターン及び基準画像情報の組を、記憶部１１ｅ及びデータベース１７から取得する（基準画像情報取得ステップＳ３、ステップＳ１０２）。図１Ｂ及び図３Ｂに示すように、基準画像情報取得ステップＳ３において、画像選択部１１ｃは、判定の基準となる基準画像情報１８を、記憶部１１ｅからの薬剤情報に基づき、データベース１７から選択して取得している。ここで、基準画像情報１８とは、判定すべき薬液１５が保存された基準薬剤容器を透過した明暗のパターン１２ａを、撮像カメラ１４により撮像した画像情報である。本第１実施形態では、基準画像情報１８は、データベース１７に予め記憶されている構成としている。なお、データベース１７に予め記憶する代わりに、情報入力部１１ｂより基準画像情報１８が入力される構成であってもよい。
【００４６】
このように基準画像情報１８を用いることで、薬剤容器１６の形状、色、若しくは、材質などが同一又は類似の薬液１５を判定する場合に対応できる。また、このように基準画像情報１８を用いることで、同じ種類の薬剤容器１６に入った異なる種類の薬液１５を判別する場合にも対応できる。この基準画像情報１８としては、たとえば、薬剤容器１６と薬液１５との組み合わせを複数準備して、出来る限り他多くの基準画像情報１８を予め保有しておくことが好ましい。これにより、薬液１５又は／及び薬剤容器１６の判定が困難な場合でも、薬液１５又は／及び薬剤容器１６の種類又は／及び形状を、正確に判定することができる。
【００４７】
また、基準画像情報１８は、薬剤容器１６のみを透過して撮像された画像情報と、薬剤容器１６及び薬液１５を透過して撮像された画像情報と、を含む情報である。薬剤容器１６のみを透過して撮像カメラ１４に入射した画像情報は、主に薬剤容器１６の材質及び形状に依存した色及び屈折像となり、薬剤容器１６の特徴が最も現れる。また、薬剤容器１６及び薬液１５を透過して撮像カメラ１４に入射した画像情報は、薬剤容器１６の材質及び形状に加え、薬液１５の性質に依存した色及び屈折像となる。これにより、これらの画像情報を基に、順次、薬液１５又は／及び薬剤容器１６の種類又は／及び形状を判定することで、判定処理の計算量を小さくすることができる。すなわち、これらの画像情報を用いることで、薬液１５又は／及び薬剤容器１６の種類又は／及び形状の判定を、高速かつ正確に判定することができる。
【００４８】
ここで、図２に示す薬液判定方法の動作フローチャートにおいて、画像マッチングステップＳ６は、容器確認ステップＳ６Ａと薬液確認ステップＳ６Ｂとを含んでいる。ここで、容器確認ステップＳ６Ａは、薬液１５などの薬剤の入った薬剤容器１６を確認することである。また、薬液確認ステップＳ６Ｂは、薬剤容器１６の中の薬液１５を確認することである。薬液１５を誤って判定することは、大変危険であるため、特に薬液１５の確認が重要である。薬剤容器１６と薬液１５とをそれぞれ確認するためには、基準画像情報１８及び撮像画像情報１９を、例えば容器確認ステップＳ６Ａと薬液確認ステップＳ６Ｂとで、それぞれ取得する必要がある。
【００４９】
ここで、容器形状（薬剤容器１６の形状）をより詳しく判定する方法について説明する。
【００５０】
薬剤容器１６の形状は、容器の肩部１６ｃ周辺に特徴を有することが多い。ここで、図５Ｂに示すように、薬剤容器１６の肩部１６ｃとは、直径が一定の胴部１６ｂよりも上方に位置し、かつ、キャップ１６ａの下面から直径が一定の胴部１６ｂまでの間の部分を意味する。肩部１６ｃは、図５Ｂに示すように、薬剤容器１６において、曲線状に傾斜した部分である。胴部１６ｂは、薬剤容器１６において、直径が一定の部分である。一般に、薬液１５は、薬剤師などの目視を容易にするために、この胴部１６ｂに収納される。薬剤容器１６の底部１６ｄは、直径が一定の胴部１６ｂよりも下方で、平らな底面１６ｅに至るまでの部分である。腰部１６ｄは、図５Ｂに示すように、薬剤容器１６において、薬剤容器１６の側面が湾曲した部分である。この薬剤容器１６の肩部１６ｃの周辺を調べることで、容器形状を、より正確に判定することが可能となる。そのため、容器確認ステップＳ６Ａにおいて、薬剤容器１６の肩部１６ｃを含む領域を、撮像画像情報（肩部周辺撮像画像情報）１９ａとして、撮像カメラ１４などで撮像する。
【００５１】
次に、撮像画像情報１９ａにおける薬剤容器１６の肩部１６ｃを、予め撮像されてデータベース１７に保管されている基準画像情報（肩部周辺基準画像情報）１８ａにおける薬剤容器１６の肩部１６ｃと画像マッチング部１１ｄで比較して判定する。この判定の結果、薬剤容器１６の種類が画像マッチング部１１ｄで特定されると、薬液確認ステップＳ６Ｂに進む。なお、本第１実施形態では、薬剤容器１６の肩部１６ｃによって、より正確に薬剤容器１６の種類を判定している。しかしながら、処理速度の高速化を図り、若干、判定精度が低下していても特に問題がない場合は、肩部１６ｃだけでなく、薬剤容器１６の全体の輪郭などから薬剤容器１６の種類を画像マッチング部１１ｄで判定することも可能である。
【００５２】
薬液確認ステップＳ６Ｂにおいて、薬剤容器１６内での薬液１５の液面１５ａと、薬剤容器１６の胴部１６ｂ及び底部１６ｄをそれぞれ含む領域を、撮像画像情報（液面周辺撮像画像情報）１９ｂとして、撮像カメラ１４で撮像する。また、薬剤容器１６の底部１６ｄを含む領域を、撮像画像情報（底部周辺撮像画像情報）１９ｃとして、撮像カメラ１４で撮像する。これらの撮像画像情報（液面周辺撮像画像情報）１９ｂ及び撮像画像情報（底部周辺撮像画像情報）１９ｃは、予め撮像されてデータベース１７に保管されている基準画像情報（液面周辺基準画像情報）１８ｂ及び基準画像情報（底部周辺基準画像情報）１８ｃと画像マッチング部１１ｄでそれぞれ比較して判定される。これらの判定の結果、薬液１５の種類が画像マッチング部１１ｄで特定されると、薬液確認ステップＳ６Ｂを終了する。
【００５３】
また、基準画像情報１８及び図３Ａに示すような撮像画像情報１９は、薬液１５の液面１５ａの上部及び下部を含む画像情報である。
【００５４】
この画像情報を用いることにより、薬剤容器１６については、薬剤容器１６の形状と、材質と、色などの違いによって、特徴が現れやすい界面部周辺を、詳細に判定できるようになる。また、この画像情報を用いることにより、薬液１５については、薬剤容器１６に入った薬液１５の種類と、屈折率と、色などの違いによって、特徴が現れやすい界面部周辺を、詳細に判定できるようになる。よって、薬液１５又は／及び薬剤容器１６の種類又は／及び形状などを、さらに正確に判定できるようになる。
【００５５】
次いで、基準画像情報１８に基づいて、パターン投影部１２により、撮像画像情報１９に対応する明暗のパターン１２ａを、薬剤容器１６の背面から投影する（投影ステップＳ４、ステップＳ１０３）。
【００５６】
ここでは、パターン投影部１２の一例として、明暗のパターン１２ａを表示する液晶表示パネルを用いている。撮像ステップＳ５において、薬液１５及び薬剤容器１６を介して投影される明暗のパターン１２ａの画像を、撮像カメラ１４を用いて、撮像画像情報１９として撮像する（撮像ステップＳ５、ステップＳ１０４）。図３Ａに撮像画像の一例を示す。薬剤容器１６の外側の明暗のパターン１２ｂと、薬剤容器１６の内側の気体の部分の明暗のパターン１２ｃと、薬液１５の部分の明暗のパターン１２ｄとのそれぞれのパターンが、異なって見えていることがわかる。また、液面１５ａの上部及び下部を含む明暗のパターン１２ｆと、底部１６ｄ（底面１６ｅ）の上部及び下部を含む明暗のパターン１２ｇとは、撮像画像の上下方向及び左右方向において、特徴的に変化していることがわかる。
【００５７】
このようにして、薬剤容器１６については、薬剤容器１６の形状と、材質と、色などの様々な組み合わせに対する判定を行うことができる。また、薬液１５については、この薬剤容器１６に入った薬液１５の種類と、屈折率と、色などの様々な組み合わせに対する判定を行うことができる。より正確な判定のためには、薬剤容器１６と薬剤容器１６に入っている薬液１５とを、個別に判定することが重要である。
【００５８】
次いで、画像マッチングステップＳ６を開始する場合には、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、容器１６の肩部１６ｃの周辺の基準画像情報（肩部周辺基準画像情報）１８ａと、撮像画像情報（肩部周辺撮像画像情報）１９ａと、の画像情報のパターンマッチングを、画像マッチング部１１ｄで行う（画像マッチングステップＳ６、ステップＳ１０５）。画像マッチング部１１ｄで、この肩部周辺用の評価値が、肩部周辺用の閾値以上であると判定する場合は、次のステップＳ１０６に進む。画像マッチング部１１ｄで、肩部周辺用の評価値が、肩部周辺用の閾値を超えていないと判定する場合には、エラー終了のステップ（ステップＳ１１９）に進む。なお、肩部周辺用の閾値は、薬液１５及び薬剤容器１６の判定において許容可能な、肩部周辺用の最小の評価値である。
【００５９】
次いで、パターンマッチングによって得られた画像情報の一致の度合いを、底部周辺用の評価値として画像マッチング部１１ｄで数値化する（画像マッチングステップＳ６、ステップＳ１０６）。画像マッチング部１１ｄで、この底部周辺用の評価値が、底部周辺用の閾値以上であると判定する場合は、次のステップＳ１０７に進む。画像マッチング部１１ｄで、底部周辺用の評価値が、底部周辺用の閾値を超えていないと判定する場合には、エラー終了のステップ（ステップＳ１１９）に進む。なお、底部周辺用の閾値は、薬液１５及び薬剤容器１６の判定において許容可能な、底部周辺用の最小の評価値である。
【００６０】
ステップＳ１０５とステップＳ１０６について、さらに具体的に説明する。
【００６１】
上述したように、まず、画像マッチング部１１ｄで、基準画像情報１８ａと薬剤容器１６の容器形状の特徴が現れやすい薬剤容器１６の肩部１６ｃを含む領域の撮像画像情報１９ａとを、パターンマッチングして比較し、判定する（画像マッチングステップＳ６、ステップＳ１０５Ａ）。
【００６２】
その後、画像マッチング部１１ｄによるステップＳ１０５Ｂのパターンマッチングの判定のために、肩部周辺用の評価値を画像マッチング部１１ｄで数値化する。肩部周辺用の評価値が肩部周辺用の閾値以上の場合は、パターンマッチングしていると画像マッチング部１１ｄで判定され（画像マッチングステップＳ６、ステップＳ１０５Ｂ）、次のステップＳ１０６Ａに進む。肩部周辺用の評価値が肩部周辺用の閾値を超えていないと画像マッチング部１１ｄで判定する場合には、エラー終了のステップ（ステップＳ１１９）に進む。
【００６３】
次いで、底部１６ｄを含む領域の撮像画像情報（底部周辺撮像画像情報）１９ｃと、基準画像情報（底部周辺基準画像情報）１８ｃと、をパターンマッチングして画像マッチング部１１ｄで比較し、画像マッチング部１１ｄで判定する（画像マッチングステップＳ６、ステップＳ１０６Ａ）。
【００６４】
その後、画像マッチング部１１ｄによるステップＳ１０６Ｂのパターンマッチングの判定のために、底部周辺用の評価値を画像マッチング部１１ｄで数値化する。底部周辺用の評価値が底部周辺用の閾値以上の場合は、パターンマッチングしていると画像マッチング部１１ｄで判定され（画像マッチングステップＳ６、ステップＳ１０６Ｂ）、次のステップＳ１０７に進む。画像マッチング部１１ｄで、底部周辺用の評価値が底部周辺用の閾値を超えていないと判定する場合には、エラー終了のステップ（ステップＳ１１９）に進む。
【００６５】
次に、ステップＳ１０７では、例えば撮像画像情報（底部周辺撮像画像情報）１９ｃの上下方向の位置において、どの位置で基準画像情報（底部周辺基準画像情報）１８ｃと一致するかを、画像マッチング部１１ｄで判定する。より具体的には、撮像画像情報１９ｃの上下方向の位置が、基準画像情報１８ｃの上下方向の位置の予め決められた許容範囲内か否かを、画像マッチング部１１ｄで判定する（画像マッチングステップＳ６、ステップＳ１０７）。ここで、撮像画像情報１９ｃと基準画像情報１８ｃの一致位置を、画像マッチング部１１ｄで明確化する。これは、例えば薬剤容器１６の底部１６ｄ（底面１６ｅ）の位置を判定する場合などに用いることができる。一致位置の詳細な判定の必要がある（言い換えれば、撮像画像情報１９ｃの上下方向の位置が、基準画像情報１８ｃの上下方向の位置の予め決められた許容範囲内である）と画像マッチング部１１ｄで判定する場合には、次のステップＳ１０８へ進む。一致位置の詳細な判定が不要である（言い換えれば、撮像画像情報１９ｃの上下方向の位置が、基準画像情報１８ｃの上下方向の位置の予め決められた許容範囲外である）と画像マッチング部１１ｄで判定する場合は、エラー終了のステップ（ステップＳ１１９）に進む。
【００６６】
次いで、ステップＳ１０５と同様に、液面１５ａの周辺の基準画像情報（液面周辺基準画像情報）１８ｂと、撮像画像情報（液面周辺撮像画像情報）１９ｂとの画像情報のパターンマッチングを、画像マッチング部１１ｄで行う（画像マッチングステップＳ６、ステップＳ１０８）。
【００６７】
パターンマッチングによって得られた画像情報の一致の度合いを、液面周辺用の評価値として、画像マッチング部１１ｄで数値化する（画像マッチングステップＳ６、ステップＳ１０９）。この液面周辺用の評価値が液面周辺用の閾値以上であると画像マッチング部１１ｄで判定する場合は、次のステップＳ１１０に進む。液面周辺用の評価値が液面周辺用の閾値を超えていないと画像マッチング部１１ｄで判定する場合には、エラー終了のステップ（ステップＳ１１９）に進む。なお、液面周辺用の閾値は、薬液１５及び薬剤容器１６の判定において許容可能な、液面周辺用の最小の評価値である。
【００６８】
次に、ステップＳ１１０においては、例えば撮像画像情報（液面周辺撮像画像情報）１９ｂの上下方向の位置において、どの位置で基準画像情報（液面周辺基準画像情報）１８ｂと一致するかを、画像マッチング部１１ｄで判定する。より具体的には、撮像画像情報１９ｂの上下方向の位置が、基準画像情報１８ｂの上下方向の位置の予め決められた許容範囲内か否かを画像マッチング部１１ｄで判定する（画像マッチングステップＳ６、ステップＳ１１０）。ここで、撮像画像情報１９ｂの上下方向の位置と基準画像情報１８ｂの上下方向の位置の一致位置を、画像マッチング部１１ｄで明確化する。これは、例えば薬剤容器１６の中の薬液量を測定するために液面１５ａの位置を判定する場合などに、用いることができる。一致位置の詳細な判定の必要がある（言い換えれば、撮像画像情報１９ｂの上下方向の位置が、基準画像情報１８ｂの上下方向の位置の予め決められた許容範囲内である）場合には、次のステップＳ１１１へ進む。一致位置の詳細な判定が不要である（言い換えれば、撮像画像情報１９ｂの上下方向の位置が、基準画像情報１８ｂの上下方向の位置の予め決められた許容範囲外である）場合は、エラー終了のステップ（ステップＳ１１９）に進む。
【００６９】
次いで、ステップＳ１１１では、ステップＳ１１０において液面１５ａの位置を明確化して、例えば薬液量などを算出した後に、一連の画像マッチングステップＳ６が終了したことを通知する。具体的には、一連の画像マッチングステップＳ６が終了したことを意味する「ＯＫ」を出力し（ステップＳ１１１）、終了する。
【００７０】
ここで、説明のために、図５Ａ及び図５Ａの矢印４２の方向から見た側面図である図５Ｂを参照する。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、薬剤容器１６と隣接する載置部１３の一部分（撮像カメラ１４から見て背後の明暗のパターン１２ａの撮像を遮る部分）は、透明な部材で構成されている。なお、薬剤容器１６と隣接する載置部１３の部材の形状を、背後の明暗のパターン１２ａの撮像を遮る面積が小さくなるように構成し、基準画像情報１８及び撮像画像情報１９が、薬剤容器１６の底部１６ｄと底部１６ｄの上部及び下部とを含む画像情報である構成としてもよい。
【００７１】
なお、図５Ａ及び図５Ｂにおいて、載置部１３には、薬剤容器１６が搭載される載置台１３ａが配置されている。この載置台１３ａは、図５Ａ及び図５Ｂにおいては上下方向の厚さが薄いものが使用されているが、所定の厚さを持つ透明な部材を使用してもよい。また、載置台１３ａと平面（載置台１３ａを置く面）１３ｂとの間に隙間を設けることで、背後の明暗のパターン１２ａをそのまま見えるようにしても良い。すなわち、載置台１３ａとして、内部が空洞である部材を用いても良い。
【００７２】
この構成により、上下方向に一様な明暗のパターン１２ａを、薬剤容器１６を透過させて見たときに、明暗のパターン１２ａが大きく変化する底部１６ｄ及びこれに隣接した部分からの画像情報を見ることができる。したがって、明暗のパターン１２ａが変化した画像情報により、薬液１５又は／及び薬剤容器１６の種類又は／及び形状を、より正確に判定することができる。
【００７３】
図６Ａの（１）から（２）及び図６Ｂの（３）から（５）及び図７Ａの（１）から（２）及び図７Ｂの（３）から（５）は、本発明の第１実施形態にかかる薬液判定装置１０において撮影した、それぞれの撮像画像情報１９を示す図である。
【００７４】
図６Ａの（１）には、標準よりやや小さい直径の薬剤容器１６が載置部１３に載置されて、その背後から、水平方向の縞の幅が標準の明暗のパターン１２ａよりやや太い明暗のパターン１２ｈが投影された場合の撮像画像情報１９が示されている。ここで、薬剤容器１６の標準の直径とは、基準画像として記憶した時の薬剤容器の直径である。メーカと薬剤名、分量により薬剤容器が異なるため、この薬剤容器１６の標準の直径を用いることは、薬剤容器の判別に有効である。図６Ａの（１）で、薬剤容器１６内の薬液１５の明暗のパターン、薬液１５の上部の空間での明暗のパターン、及び、投影された明暗のパターンが、それぞれ特徴的に異なって見えていることがわかる。しかしながら、薬液１５内では、黒いパターンのみで明暗のパターンが見えていない。このような場合には、パターン投影部１２において、明暗のパターンを、明暗のパターン１２ｈよりも縞の幅が狭い明暗のパターン１２ｉに変更する。具体的には、図６Ａの（２）に示すように、薬液１５内の明暗のパターン、薬液１５の上部の明暗のパターン、及び、投影された明暗のパターン１２ｉのそれぞれが区別できるように縞の幅を狭くして、撮像画像情報１９を、再度、撮像カメラ１４で撮像して画像入力部１１ａで取得する。すなわち、図６Ａの（１）の薬液１５内では明暗のパターンのうち、暗部の縞しか見えない場合に、縞状の明暗のパターンの繰り返し周期を変更して（縞状の明暗のパターンの縞の幅を狭く変更して）、明暗のパターンのうちの明部又は暗部の縞が、薬液１５内で複数本（好ましくは３つ以上）見えるようにパターン変更する。図６Ａの（２）では、例えば、暗部の縞が３つ、明部の縞が２つ見えるように、明暗のパターン１２ｈから明暗のパターン１２ｉに変更されている。パターンの変更は、液晶表示装置では、複数のパターンを予め用意しておき、その中から薬剤容器１６に応じて選択して使用する方法や、パターンの縞の幅を調整してパターンを投影する方法などが考えられる。投影する場合には、複数のパターンを予め用意しておき、その中から薬剤容器１６に応じて選択して使用することが考えられる。
【００７５】
図６Ｂの（３）から（５）は、直径がそれぞれ異なる薬剤容器１６−１，１６−２，１６−３の背面から、同じ明暗のパターン１２ａを投影して取得したそれぞれの撮像画像情報１９を示す図である。図６Ｂの（３）から（５）のそれぞれの薬剤容器１６には、同じ薬液１５が入っている。図６Ｂの（３）から（５）によって、薬剤容器１６−１，１６−２，１６−３の直径が、小径から標準の径へと大きくなり、標準の径から大径へと大きくなるに従い、縞状の明暗のパターンの見え方が異なっていくことがわかる。
【００７６】
また、明暗のパターン１２ａ、１２ｈ、１２ｉは、２色（例えば白色と黒色）の縞状のパターンである。パターンを２色にすることにより、パターンの変化の様子が判定しやすくなり、薬剤容器１６の形状に依存する縞状のパターンの屈折像に連続性の特徴がより強く現れる。これにより、薬液１５又は／及び薬剤容器１６の種類又は／及びサイズ（形状）が正しいことを、正確に判定することができる。
【００７７】
また、撮像画像情報１９の明暗のパターンが容器の直径方向に大きく変化している縞方向の位置を判定することにより、液面１５ａ又は／及び底部１６ｄ（底面１６ｅ）の位置を明確化することができる。
【００７８】
図７Ａの（１）及び（２）は、図６Ａの（１）及び（２）と同様な明暗のパターン１２ａ，１２ｈ，１２ｉを使用する状況で、幅が標準よりやや大きい直径の薬剤容器１６−４について図示したものである。図７Ａの（１）に示すように、薬剤容器１６−４の薬液１５の屈折率が大きく、薬液１５内の明暗のパターンに縞状のパターンが出ない場合がある。この場合に、図７Ａの（２）に示すように、基準画像の撮像時の明暗のパターン１２ｈを明暗のパターン１２ｉに変更して、投影される明暗のパターンの縞の幅を細くする。このようにして、基準画像において、薬液１５内に縞状の明暗のパターンが生じるように調整した後、判定時においても同じ縞状の明暗のパターンを発生させ、撮像画像情報１９を、再度、撮像カメラ１４で撮像して画像入力部１１ａで取得している。
【００７９】
図７Ｂの（３）から（５）は、それぞれ異なる屈折率の薬液１５−１，１５−２，１５−３が入った薬剤容器１６の背面から、同じパターン１２ａを投影して取得したそれぞれの撮像画像情報１９を示す図である。なお、図７Ｂの（３）から（５）における薬剤容器１６は、同じ直径である。図７Ｂの（３）から（５）によって、屈折率小から屈折率標準へ大きくなり、屈折率標準から屈折率大へと、薬液１５の屈折率が大きくなるに従い、縞状の明暗のパターンの見え方が異なっていくことがわかる。
【００８０】
一方、図８は、明暗のパターン１２ａをカラー表示にした明暗のパターン１２ｋ，１２ｍを使用する場合に、画像入力部１１ａで取得した撮像画像情報１９を示す図である。図８の（１）は、明暗のパターン１２ｋに同系色のカラー表示を使用した場合の撮像画像情報１９を示す図である。図８の（２）は、明暗のパターン１２ｍに補色のカラー表示を使用した場合の撮像画像情報１９を示す図である。図９は、縞状のパターンのカラー表示を用いるときのフローチャートの一例を示す。
【００８１】
ここで、同系色とは色相環で表される方向が一定範囲内となる色である。たとえば、色相関で表される方向が±３０ｄｅｇの範囲内の色等が、同系色である。また、補色とは、色相環で表される方向が１８０ｄｅｇ反対側の位置を中心とした一定範囲内となる色である。たとえば、色相関で表される方向が１８０ｄｅｇ±３０ｄｅｇの範囲内の色等が、補色である。
【００８２】
縞状のパターンのカラー表示を用いるときのフローについて説明する。
【００８３】
まず、パターン投影部１２で、薬液１５の入った薬剤容器１６の背面から投影する明暗のパターン１２ａを白黒の縞パターンとする（ステップＳ２０１）。
【００８４】
次いで、この明暗のパターン１２ａを使用して撮像カメラ１４で撮像した撮像画像情報を、比較元画像情報として取得する（ステップＳ２０２）。
【００８５】
次に、判定対象の薬液１５及び判定対象の薬剤容器１６と同系色の縞状の明暗のパターン１２ｋを投影して、撮像画像情報１９を画像入力部１１ａで取得する（ステップＳ２０３）。詳しくは後述するが、同系色の縞状の明暗のパターン１２ｋを用いることにより、薬液１５又は／及び薬剤容器１６の種類又は／及び材質に適した色の組み合わせで、パターンの変化の様子が判定しやすくなる。よって、薬液１５又は／及び薬剤容器１６の種類又は／及び形状を、さらに正確に判定できるようになる。
【００８６】
次に、撮像画像が比較元画像よりコントラストが低下しているか否かを画像マッチング部１１ｄで判定する（ステップＳ２０４）。このとき、撮像画像のコントラストが基準画像より低下していないと画像マッチング部１１ｄで判定する場合は、エラー出力のステップ（ステップＳ２９９）に移行し、エラー終了する（ステップＳ１１９）。また、撮像画像が比較元画像よりコントラストが低下したと画像マッチング部１１ｄで判定する場合には、ステップＳ２０５に進む。
【００８７】
ステップＳ２０５において、判定対象の薬液１５及び判定対象の薬剤容器１６と補色の関係にあるカラー表示の縞状の明暗のパターン１２ｍが、判定対象の薬液１５及び判定対象の薬剤容器１６の情報を基に、パターン投影部１２から投影される（ステップＳ２０５）。
【００８８】
次に、比較元画像よりコントラストが低下しているか否かを画像マッチング部１１ｄで判定する（ステップＳ２０６）。これにより、比較元画像よりコントラストが向上しないと画像マッチング部１１ｄで判定する場合は、エラー出力のステップ（ステップＳ２９９）に移行し、エラー終了する（ステップＳ１１９）。
【００８９】
撮像画像が比較元画像よりコントラストが向上していると画像マッチング部１１ｄで判定する場合には、撮像画像が比較元画像よりコントラストが向上していることを意味する「ＯＫ出力」が出され（ステップＳ２０７）、ハイコントラストの撮像画像情報１９が取得されてステップを終了する。
【００９０】
ここで、ステップＳ２０３とステップＳ２０５で投影する２色の縞状のパターンの色は、互いに補色の関係にある構成としている。この構成により、パターンの変化の様子が鮮明になり、細かい変化まで判定できる。すなわち、２色の縞状のパターンの色を互いに補色の関係としたので、薬液１５又は／及び薬剤容器１６の種類又は／及び形状を、より正確に判定することができる。具体的には、液面１５ａ近傍又は／及び底部１６ｄの近傍の明暗のパターンの変化を、さらに鮮明に判定することができる。
【００９１】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、本発明の第１実施形態にかかる他の変形例の薬液判定装置２０の概略構成図である。図１０Ａは、他の変形例の薬液判定装置２０の正面図である。図１０Ｂは、図１０Ａの矢印２０ａの方向から見た側面図である。
【００９２】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示す薬液判定装置２０は、図１Ａ及び図１Ｂに示す薬液判定装置１０と一部異なった構成からなる別の変形例の薬液判定装置である。この薬液判定装置２０は、パターン投影部１２と、載置部１３と、撮像カメラ１４と、画像処理部１１とを備えている。
【００９３】
図１０Ａ及び図１０Ｂに示す薬液判定装置２０は、パターン投影部１２が横長の形状をしている点と、複数の薬剤容器１６が横長の載置台１３ａに配置されている点とが、図１Ａ及び図１Ｂに示す薬液判定装置１０と異なっている。薬液判定装置２０の撮像カメラ１４は、撮像カメラ１４を支持する支持部材２１４Ｇが矢印２１の方向にガイドレール２２に沿って往復することにより、複数の薬剤容器１６に投影された明暗のパターンを撮像画像情報１９として撮影することができる。
【００９４】
この構成により、薬液１５の薬液量をより正確に判定できる上に、一度に効率良く複数の薬液１５又は／及び複数の薬剤容器１６の種類又は／及び形状を、正確に判定することができる。
【００９５】
なお、高解像度の撮像カメラを用いた場合は、撮像カメラ１４を移動させずに薬剤容器１６を一括撮像することも可能である。
【００９６】
（第２実施形態）
図１１Ａ及び図１１Ｂは、本発明の第２実施形態にかかる薬液判定装置４０の概略構成図である。図１１Ａは、薬液判定装置４０の正面図である。図１１Ｂは、図１１Ａの矢印４０ａの方向から見た薬液判定装置４０の側面図である。
【００９７】
図１１Ａ及び図１１Ｂに示す本第２実施形態の薬液判定装置４０は、前述の第１実施形態の薬液判定装置１０、２０と一部異なった構成からなる。この薬液判定装置４０は、パターン投影部１２と、載置部１３と、撮像カメラ１４と、画像処理部１１とを備えている。前述の第１実施形態とは異なり、薬剤容器１６と一体化したシリンジ３０は、載置部１３に含まれるシリンジ支持部４１の４本の支柱４１ａにより支持されている。
【００９８】
画像処理部１１は、第１実施形態の図１Ｂと同様に構成され、画像入力部１１ａと、情報入力部１１ｂと、画像選択部１１ｃと、画像マッチング部１１ｄと、記憶部１１ｅと、を有している。
【００９９】
ここで、画像入力部１１ａは、撮像カメラ１４と接続されて、撮像カメラ１４で撮像された撮像画像情報１９が入力される。情報入力部１１ｂには、作業者からの判定すべき薬液の情報、すなわち、薬液１５及び薬剤容器１６の種類に関する情報を少なくとも含む薬剤情報が入力されて、その薬剤情報を記憶部１１ｅに記憶する。データベース（ＤＢ）１７は、薬液判定装置４０内に配置されたデータベース、又は、薬液判定装置４０外に配置されてインターネットなどの通信回線を介して接続可能なデータベースである。画像選択部１１ｃは、薬液判定装置を使用する作業者からの判定すべき薬液の情報に基づき、情報入力部１１ｂ又はデータベース１７から、予め入力されていて判定の基準となる基準画像情報１８を選択して取得する。画像マッチング部１１ｄは、画像選択部１１ｃで取得した基準画像情報１８と、画像入力部１１ａに入力された撮像画像情報１９と、を比較する。
【０１００】
上述の情報を基に、画像マッチング部１１ｄは、基準画像情報１８と撮像画像情報１９とが、同じ画像情報であることを判定することにより、薬液１５又は／及び薬剤容器１６の種類又は／及び形状を識別している。
【０１０１】
この構成により、薬液１５の種類又は／及び薬剤容器１６の種類又は／及び形状を、正確に判定できる。
【０１０２】
なお、載置部１３は、薬液１５が保存された薬剤容器１６に加えて、薬剤容器１６に注射針３２を挿入したシリンジ３０を、薬剤容器１６と一体化した状態でシリンジ支持部４１により保持している。パターン投影部１２は、一体化した状態の薬剤容器１６とシリンジ３０とに明暗のパターン３１ｄを投影する。ここで、縞状のパターン３１ｂは薬剤容器１６用であり、縞状のパターン３１ｃはシリンジ３０用である。
【０１０３】
この構成により、薬剤容器１６から薬液１５をシリンジ３０内に吸引する場合などにおいても、薬液１５又は／及び薬剤容器１６の種類又は／及び形状を、正確に判定することができる。
【０１０４】
また、図１Ｂに示す画像マッチング部１１ｄは、薬剤容器１６及びシリンジ３０の基準画像情報１８と撮像画像情報１９とが、同じ画像情報であることを判定するために、一体化した状態の基準画像情報１８と撮像画像情報１９とを用いる。この判定に加えて、薬剤容器１６の基準画像情報１８と撮像画像情報１９及びシリンジ３０の基準画像情報１８と撮像画像情報１９が、それぞれ同じ画像情報であることを判定する構成としてもよい。
【０１０５】
この構成により、薬液１５又は／及び薬剤容器１６の種類又は／及び形状を正確に判定できるだけでなく、薬剤容器１６の薬液１５が確実にシリンジ３０に吸引されていることを判定することができる。なお、薬剤容器１６の薬液１５が確実にシリンジ３０に吸引されていることは、薬剤容器１６とシリンジ３０の内部の薬液量のそれぞれの変化から判定する。
【０１０６】
図１２は、本第２実施形態の薬液判定装置４０により、薬液１５を吸引した状態のシリンジ３０及び薬剤容器１６の撮像画像情報３１の一例を示す図である。図１３は、シリンジ３０の針３２を介して薬剤容器１６と一体化したシリンジ３０に、縞状のパターン３１ｂ、３１ｃをそれぞれ投影して、シリンジ３０内の薬液３３の液面３３ａなどを検出するときのフローチャートの一例を示す。
【０１０７】
図１２に示すように、撮像画像情報３１のうちの薬剤容器画像情報３４において、薬剤容器１６に向けて投影された縞状のパターン３１ｂと、薬剤容器１６を透過した明暗のパターン３４ａと、薬液１５を透過した明暗のパターン３４ｂとは、異なるパターンとして撮像される。図１２に示すように、これらのパターンの境界領域では、パターンが複雑に変化していることがわかる。このようにパターンが複雑に変化している領域を検出することにより、液面１５ａ又は／及び底部１６ｄ（底面１６ｅ）の位置を検出することができる。
【０１０８】
同様に、撮像画像情報３１のうちのシリンジ画像情報３５において、シリンジ３０に投影された縞状のパターン３１ｃと、シリンジ３０を透過した明暗のパターン３５ａと、薬液３３を透過した明暗のパターン３５ｂとは、異なるパターンとして撮像される。図１２に示すように、これらのパターンの境界領域では、パターンが複雑に変化していることがわかる。このようにパターンが複雑に変化している領域を検出することにより、液面３３ａ又は／及びシリンジ３０の先端部３０ａの位置を検出することができる。
【０１０９】
次に、図１３を用いて、シリンジ３０に吸引される薬液３３の薬液量を計量する動作フローについて説明する。
【０１１０】
まず、計量を開始する（ステップＳ３００）。そして、縞状のパターン３１ｂを薬剤容器１６の背後から投影し、パターンが大きく変化する位置に基づいて、薬剤容器１６内の初期の液面１５ａを検出することで、薬剤容器１６（例えば、バイアル）の初期の薬液量を薬液判定装置４０により計測する（ステップＳ３０１）。
【０１１１】
次いで、同様に、縞状のパターン３１ｃを、シリンジ３０の背後からシリンジ３０に投影し、パターンが大きく変化する位置に基づいて、シリンジ３０内の初期の液面３３ａを薬液判定装置４０により検出する（ステップＳ３０２）。シリンジ３０に薬液３３が吸引されていない場合には、ガスケット面３０ｂの位置を検出する。
【０１１２】
次いで、薬剤容器１６内からシリンジ３０により薬液３３を吸引するために、シリンジ３０のプランジャ３０ｃを所定量移動させて、シリンジ３０を駆動させる（ステップＳ３０３）。
【０１１３】
次いで、このときの薬剤容器１６の液面１５ａを画像マッチング部１１ｄで検出し（ステップＳ３０４）、初期状態の薬剤容器１６の液面１５ａとの液面位置差Ａを画像マッチング部１１ｄで算出する。
【０１１４】
次いで、この画像マッチング部１１ｄからの液面位置差Ａと、データベース１７又は情報入力部１１ｂから画像選択部１１ｃを介して入力された薬剤容器１６の内径情報とから、吸引液量ＳＡを演算部４３により算出する（ステップＳ３０５）。演算部４３には、画像マッチング部１１ｄからの出力情報と画像選択部１１ｃからの出力情報とが入力される。
【０１１５】
また、このときのシリンジ３０の液面３３ａを画像マッチング部１１ｄで検出し（ステップＳ３０６）、初期状態のシリンジ３０の液面３３ａとの液面位置差Ｂを画像マッチング部１１ｄで算出する。この画像マッチング部１１ｄからの液面位置差Ｂと、データベース１７又は情報入力部１１ｂから画像選択部１１ｃを介して入力されたシリンジ３０の内径情報から、吸引液量ＳＢを演算部４３により算出する（ステップＳ３０７）。
【０１１６】
次いで、ステップＳ３０８において、薬剤容器１６から吸引された薬液の薬液量とシリンジ３０に吸引した薬液の薬液量とが、所定の誤差の範囲で等しいかどうかを薬液判定装置４０の液量判定部４４により判定する。すなわち、演算部４３でそれぞれ算出された吸引液量ＳＡと吸引液量ＳＢ及び、データベース１７又は情報入力部１１ｂから画像選択部１１ｃを介して入力された針内標準液量との差が、所定の誤差の範囲内であるか否かを液量判定部４４により判定する（ステップＳ３０８）。よって、液量判定部４４には、演算部４３からの出力情報と画像選択部１１ｃからの出力情報とが入力される。液量判定部４４で吸引液量ＳＡと吸引液量ＳＢ及び針内標準液量との差が所定の誤差の範囲内であると判定すれば、ステップＳ３０９に進み、吸引液量ＳＢに針内標準液量を加えた液量を薬液判定装置４０の液量判定部４４から出力し、計量を終了する（ステップＳ３１１）。
【０１１７】
また、ステップＳ３０８において、吸引液量ＳＡと吸引液量ＳＢ及び針内標準液量との差が所定の誤差の範囲外であると液量判定部４４で判定すれば、ステップＳ３１０に進み、薬液判定装置４０からエラー出力を行った（ステップＳ３１０）後に、エラー終了する（ステップＳ１１９）。
【０１１８】
このような構成及び方法により、針３２を介して薬剤容器１６と一体化したシリンジ３０において、薬剤容器１６から吸引した薬液量及びシリンジ３０に吸引した薬液量を、正確に測定することができる。
【０１１９】
なお、前述の第１実施形態において、薬液１５又は薬剤容器１６の色も判定する場合には、例えば、図４のステップＳ１０３において、パターン投影部１２の明暗のパターン１２ａの左半分が互いに同系色の関係にある２色の縞状のパターンであると共に、明暗のパターン１２ａの右半分が互いに補色の関係にある２色の縞状のパターンであるパターンを使用する。ここで、条件によっては、互いに同系色の関係にある２色の縞状のパターンの明暗のパターンと、互いに補色の関係にある２色の縞状のパターンの明暗のパターンとを切り替えるようにしてもよい。互いに同系色の関係にある２色の縞状のパターンでは、その評価値が、明暗のパターン１２ａが白黒２色の縞状のパターンである基準となる評価値よりも下がる。また、互いに補色の関係にある２色の縞状のパターンでは、その評価値が、基準となる評価値よりも上がる。この場合、左右それぞれにおいて、少なくとも１〜２本の縞が検出できることが重要である。このようなパターンを用いることで、図４のステップＳ１０５Ｂにおいて、薬剤容器１６の肩部１６ｃの色の判定、すなわち、薬剤容器１６の色の判定を行なうことができる。また、このようなパターンを用いることで、ステップＳ１０６Ｂにおいて、薬剤容器１６の底部１６ｃの周辺部の色の判定、すなわち、薬剤容器１６の色と薬液１５の色との両方の判定を行なうことができる。さらに、このようなパターンを用いることで、ステップＳ１０９において、液面１５ａの周辺部の色の判定、すなわち、薬剤容器１６の色と薬液１５の色との両方の色の判定を行なうことができる。薬剤容器１６の色の同系色又は補色で見え方が異なるため、薬剤容器１６の色と薬液１５の色の判定を行うことで、薬剤容器１６や薬液１５の種類や量などの判定に有効である。
【０１２０】
なお、縞は、縦に限らず、斜めでもよく、液面１５ａと平行でなければよい。液面１５ａと平行な縞では、液面１５ａを検出することが困難であるからである。
【０１２１】
なお、画像としては、横画像に限らず、縦画像でもよい。例えば、肩部１６ｃと底部１６ｄまでが一枚の縦画像に含まれていてもよい。
【０１２２】
なお、肩部１６ｃを明確に撮像する観点から、少なくとも薬剤容器１６の上から下向きに撮像するか、又は、薬剤容器１６の横方向から撮像するのが好ましい。一例として、肩部１６ｃを明確に撮像する観点からは、撮像カメラ１４の光軸(中心軸)と薬剤容器１６のキャップ１６ａの上面又は下面の高さとを略一致させる位置で撮像するのが好ましい。この場合、載置部１３として、昇降装置１３ｇ（図５Ｂ参照）で昇降可能な昇降台上に薬剤容器１６を載置するのが望ましい。
【０１２３】
なお、上記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明の薬液判定装置及び薬液判定方法によれば、薬液又は／及び薬剤容器の種類又は／及び形状を正確に判定することで、病院などにおいて看護師又は薬剤師などの作業負担を大幅に軽減できると共に作業ミスなどを防止することもでき、有用である。【０１２５】
また、本発明の薬液判定装置及び薬液判定方法は、病院などの医療分野だけでなく、バイオケミカルなどを用いた産業分野（農業又は工業など）にも適用でき、有用である。
【０１２６】
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形又は修正は明白である。そのような変形又は修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【国際調査報告】
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